Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 5
Глава II. Методика. и условия проведения исследований 33
Глава III. Агрономическая роль органического вещества и его качественного состояния и их количественная оценка в плодородии дерново-подзолистой почвы в вегетационно-полевом эксперименте 51
Глава IV. Воспроизводство органического вещества дерново-подзолистой почвы и его качественного состояния при. длительном применении бессменных посевов, севооборота и удобрений 95
Глава V. Производительность дерново-подзолистой интенсивно используемом почвы в зависимости от её плодородия и. агротехнического комплекса 131
Глава 71. Экономическая эффективность длительно применяемых вариантов добрений в зависимости от количества и качественного состояния органического вещества почвы 151
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 153
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 157
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 158
ПРИЛОЖЕНИЯ 191
- Обзор литературы
- Методика. и условия проведения исследований
- Агрономическая роль органического вещества и его качественного состояния и их количественная оценка в плодородии дерново-подзолистой почвы в вегетационно-полевом эксперименте
- Воспроизводство органического вещества дерново-подзолистой почвы и его качественного состояния при. длительном применении бессменных посевов, севооборота и удобрений
- Производительность дерново-подзолистой интенсивно используемом почвы в зависимости от её плодородия и. агротехнического комплекса
Введение к работе
На современном этапе перед земледельческой наукой и практикой стоят новые, более масштабные и ответственные задачи. Они определены решениями ХХУІ съезда КПСС, майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС. "Установка нашей партии на всемерное повышение плодородия почв вытекает из марксистско-ленинского учения о земле и является основополагающим стратегическим направлением современной аграрной политики" /III/.
Работами отечественных и зарубежных исследователей установлена глобальная роль органического вещества почвы как в самом почвообразовательном процессе, так и в уникальном свойстве почвы - ее плодородии. Возрастающая роль органического вещества в плодородии почвы в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства выдвигает необходимость не только количественной оценки роли органического вещества (и его отдельных свойств в системе почва-растение), но и диктует необходимость практического управления процессами трансформации органического вещества в почве, обеспечивающих наряду с оптимальным количественным-содержанием органического вещества его благоприятное качественное состояние.
Практическое управление процессами трансформации органического вещества в почве возможно только после всестороннего изучения с помощью современных методов количественной оценки влияния комплекса условий и факторов на его количественные и качественные показатели.
Задача наших исследований заключалась, с одной стороны, в количественной оценке с помощью различных статистических методов роли органического вещества дерново-подзолистой почвы и его каче- ственного состояния как фактора урожайности полевых культур, а с другой - в количественной оценке влияния различных агротехнических приемов на органическое вещество почвы.
Многофакторность экспериментов (длительного опыта ТСХА и специально спланированной схемы микрополевых опытов) и их ортогональность относительно главных эффектов и парных взаимодействий послужили основой для различных методов статистической оценки изучаемых факторов.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору А.М.Лыкову, а также искреннюю благодарность ст.н.сотруднику ЦИНАО И.А.Рубанову за оказание методической и практической помощи, сотрудникам кафедры земледелия и МОД, Почвенно-агрономической станции им.Б.Р.Виль-ямса и студентам-дипломникам: Пупыкину СМ., Малышевой Г.Ю., Чур-насовой Н.М., Доркину СМ., Орлову А.И.
Обзор литературы
В настоящее время не только научно обоснован, но и практически подтвержден тезис о возрастающей роли плодородия почвы в интенсивном земледелии /26,79,112,131,151,183/. Поэтому всемерное повышение плодородия почв и урожайности культур рассматривается нашей партией как основная задача земледелия /I, 2/.
Понятие - плодородие почвы впервые основательно было разработано К.Марксом в учении о земельной ренте. Он выделял несколько видов плодородия: естественное (потенциальное), определяемое валовым содержанием питательных веществ; эффективное (действительное), определяемое количеством доступных растениям питательных веществ. Причем эффективное плодородие, являясь частью естественного, частично может создаваться искусственно, так как оно "подразумевает известное отношение - отношение к данному уровню развития земледельческой химии и механики, а потому и изменяется вместе с этим уровнем развития" (К.Маркс, Капитал,т.Ш,ч.2,1970,с.708). Кроме того, эффективное плодородие через экономическое количественно определяется урожайностью.
Учение К.Маркса о плодородии почв и в наши дни имеет непреходящее значение /62/. К.Маркс, а в последующем и другие авторы, плодородие почвы рассматривают как частный случай более широкого понятия плодородия - плодородия природы /35, 91/.
Понятие плодородие почвы отражает и социально-экономическую сторону вопроса и является важной категорией политической экономии /128/.
Основы современного агрономического понятия плодородия почвы были заложены В.Р.Вильямеом. Он писал: "Способность почвы в той или иной степени удовлетворять растения в этой потребности их в земных факторах жизни носит название плодородия почвы и представляет ее качественное отличие как природного тела от бесплодного камня и других природных тел, не способных обеспечить жизненную потребность растений в одновременном и совместном наличии двух факторов их существования - воды и пищи" или "способность к одновременному обеспечению воды и пищи имеет реальное значение и только способность к одновременному удовлетворению обоих равнозначимых и незаменимых факторов жизни растений в максимальных потребных количествах можно рассматривать как плодородие почвы" /35 с. 36/.
Это определение плодородия почвы широко использовано в качестве исходного многими исследователями. В литературе имеется подробный обзор подобных определений /66,148,169/.
Д.Д.Брежнев и др. отмечают, что плодородие почвы определяется сочетанием свойств и качеств почвы, от которых зависят жизнедеятельность и продуктивность растений, и дают такие определения различным видам плодородия.
Методика. и условия проведения исследований
Исследования проводились в длительном опыте ТСХА, заложенном в 1912 году проф. А.Г.Дояренко по инициативе академика Д.Н.Прянишникова (рйс.1). Почва опыта - дерново-среднеподзолистая, по механическому составу легкий крупнопылевато-песчанистый суглинок.
Основные положения методики и условий опыта изложены в работах П.М.Балева, В.Е.Егорова, Б.А.Доспехова, П.М.Лыкова.
История опыта делится на четыре периода.
В первый период (I9I2-I938 гг.) ежегодно вносили следующие дозы минеральных удобрений: N - 7,5; РрО - 15; К20 - 22 кг/га и 18 т/га навоза.
Во второй период (1939-1954 гг.) дозы минеральных удобрений увеличили до N - 75; Р205 - 60; К20 - 90 кг/га и 20 т/га навоза. Были изменены некоторые приемы агротехники: вместо раннего пара и весенней вспашки ввели зяблевую обработку под яровые и черный пар под озимые, стали высевать новые сорта. С 1944 года установлены дифференцированные сроки применения удобрений: фосфорные и калийные - с осени, 2/3 дозы азотных - перед предпосевной обработкой, а остальную часть - как подкормку в начале роста растений.
В третий период (1955-1972 гг.) было проведено дальнейшее совершенствование способов обработки почвы. С 1949 года раз в 6 лет на половине всех полей севооборота и бессменных культур начали применять известкование почвы. Минеральные удобрения использовали в дозах: N - 50; Рр_05 - 75, К20 -60 кг/га и 10 т/га навоза.
Агрономическая роль органического вещества и его качественного состояния и их количественная оценка в плодородии дерново-подзолистой почвы в вегетационно-полевом эксперименте
Многогранное влияние органического вещества на свойства почвы, ее режимы и непосредственно на растения, в конечном счете, находит свое отражение в продуктивности полевых культур. Как отмечалось ранее, в подавляющем большинстве это положительное влияние. Выяснение роли органического вещества почвы, особенно на фоне возрастающих доз минеральных удобрений, в изменении урожайности полевых культур имеет большое теоретическое и практическое значение.
Так как небольшие различия в содержании органического вещества в почве часто нивелируются широким варьированием других свойств почвы и условий получения урожая, то выяснение роли органического вещества почвы в изменении урожайности полевых культур возможно только при широком интервале его изменения. При этом остальные свойства почвы и условия урожайности по возможности должны быть максимально выровненными. Эти условия в большей мере возможно соблюсти в модельных опытах, что и было нами сделано в серии вегета-ционно-полевых опытов,проведенных по специально разработанной схеме в I98I-I983 гг.
Анализ величин рН/КС1\ и гидролитической кислотности (табл.2), которые определялись под горохо-овсяной смесью в I98I-I982 гг. по 3 срокам и в конце эксперимента в 1983 г. под горохо-овсяной смесью и пшеницей, говорит о том, что кислотность почвы в период вегетации за время проведения опыта находилась в пределах оптимальных значений для зерновых культур.
Воспроизводство органического вещества дерново-подзолистой почвы и его качественного состояния при. длительном применении бессменных посевов, севооборота и удобрений
При анализе зависимости урожайности полевых культур от содержания в почве органического вещества, его качественного состояния и биологических свойств почвы (глава Ш) методическими приемами было исключено влияние на продуктивность культур кислотных свойств почв и элиминированы различия в питательном режиме. В настоящей главе выяснение роли длительного применения бессменных культур, севооборота, удобрений и известкования в воспроизводстве "гумусового хозяйства" почвы осуществляется на моделях почвы, сформировавшихся при длительном применении перечисленных приемов и различающихся, в частности, по кислотно-поглояительным свойствам и содержанию подвижных форм питательных веществ. Поэтому мы считаем необходимым дать краткую характеристику этим свойствам почвы в длительном опыте ТСХА, так как они оказывают значительное влияние на урожайность полевых культур.
Показатели кислотно-поглотительных свойств почвы под бессменными культурами в слоях почвы 0-20 см и 20-4-0 см (приложения 10 и II) свидетельствуют о том, что в основном они определяются периодическим известкованием и внесением различных удобрений.
Известкование, как без удобрений, так и в сочетании с ними, резко улучшает кислотно-поглотительные свойства почвы, уменьшая ее кислотность и увеличивая степень насыщенности почвы основаниями. В таком же направлении действуют на почву и органические удобрения. Применение навоза в течение 70 лет обеспечивает поддержание кислотно-поглотительных свойств почвы на уровне, близком к известкованному фону.
Довольно хорошо просматривается подкисляющий эффект минеральных удобрений.
По сравнению с бессменным паром культура растений влияет положительно на кислотно-поглотительные свойства почвы. При этом не наблюдается каких-либо явно выраженных различий по отдельным культурам, возделываемым бессменно или в севообороте (приложение 12). Объяснить это можно в целом значительно меньшим влиянием полевых культур на кислотно-поглотительные свойства почвы по сравнению с известкованием и удобрениями. Наиболее благоприятные кислотно-поглотительные свойства почвы для растений были на известкованном фоне, как в бессменных посевах, так и в севооборотных полях и особенно на вариантах с совместным внесением извести с органическими удобрениями.
Производительность дерново-подзолистой интенсивно используемом почвы в зависимости от её плодородия и. агротехнического комплекса
Урожайность культур является объективным показателем эффективного плодородия почвы. Поэтому значительные различия величин средней урожайности изучаемых культур, в длительном опыте ТСХА за последнее десятилетие,свидетельствуют о наличии резкой дифференциации плодородия почвы по вариантам опыта. Урожайность культур по годам приведена в приложении 16.
Внесение минеральных удобрений с 1973 г. сплошным фоном на четных полях севооборота не позволяет использовать при статистической обработке экспериментальный материал тех лет, в которые на четных полях располагались соответствующие культуры (табл.29).
Варианты 13 и 14 приложения 16 так же не использованы при статистической обработке, так как навоз вносится в длительном опыте ТСХА только под бессменные культуры и использование этого варианта нарушило бы ортогональность схемы.
Эффекты факторов приведены для средней за 5 лет урожайности на рисунках 13 и 14, по годам на рисунках 15-18 и в приложении 17. Символы L и Q в приложении 17 обозначают соответственно линейную и квадратичную компоненту эффекта.
